1. Sfond
Il-batteriji tal-litju tal-metall huma kkunsidrati bħala kandidat ideali għall-batteriji tal--ġenerazzjoni li jmiss minħabba d-densità għolja ta' enerġija tagħhom. Materjali tal-katodu tal-ossidu bbażati fuq il-litju-manganiż rikk- joffru kapaċità teoretika u densità tal-enerġija eċċezzjonalment għolja, iżda diversi sfidi jfixklu l-applikazzjoni kummerċjali tagħhom. Dawn jinkludu: interkalazzjoni tal-jone tal-litju irriversibbli u deinterkalazzjoni matul l-ewwel ċiklu, li tirriżulta f'kapaċità irriversibbli għolja; reazzjonijiet sekondarji mhux mixtieqa u bidliet strutturali irriversibbli, li jirriżultaw fi tmermir tal-kapaċità; kinetika limitata u konduttività tal-materjali attivi, li tirriżulta f'rendiment ta 'rata fqira; u dewmien persistenti fil-vultaġġ waqt iċ-ċikliżmu. Biex jindirizzaw dawn il-kwistjonijiet, ir-riċerkaturi żviluppaw metodi bħal doping ta' elementi, kisi tal-wiċċ, u modifika strutturali biex itejbu l-prestazzjoni elettrokimika ta' materjali katodi bbażati fuq il-litju-manganiż rikk-. Dan id-dokument jinvestiga materjal ġdid ta' katodu bbażat fuq il-litju-manganiż-għon, LRMZF, li juża strateġija ta' doping ta' katjoni- u anjoni{-ko-biex itejjeb il-prestazzjoni tiegħu.
2. Dettalji Sperimentali
Din id-dokument użat metodu sol-ġel biex jipprepara l-materjal tal-katodu LRMZF:
1. Preparazzjoni tas-Soluzzjoni tal-Prekursur: Nitrat tal-litju (LiNO3), nitrat tan-nikil (Ni(NO3)2·6H2O), nitrat tal-kobalt (Co(NO3)2·6H2O), nitrat tal-manganiż (Mn(NO3)2·4H2O), u nitrat taż-żirkonju (Zr(NO3)4·5H2O) kienu maħlul f'soluzzjoni speċifika ta 'ilma f'soluzzjoni ta' nitrat f'taħlita speċifika. Is-soluzzjoni tal-fluworidu tal-idroġenu (HF) ġiet miżjuda bil-mod qatra mas-soluzzjoni tan-nitrat tal-metall waqt li kkontrolla l-pH biex tifforma sol. Is-sol kien ittrattat bis-sħana-f'temperatura għolja biex jifforma ġel.
2. Kalċinazzjoni tal-Materjal: Il-ġell ġie kkalċinat f'temperatura għolja f'forn muffle biex jinkiseb il-materjal tal-katodu LRMZF.
3. Ħasil u Tnixxif tal-Materjal: Il-materjal kalċinat ġie maħsul b'ilma dejonizzat u etanol biex jitneħħew l-impuritajiet. Il-materjal maħsul kien imnixxef f'forn tat-tnixxif biex jinkiseb il-materjal tal-katodu finali LRMZF.